考虑气动弹性约束的复合材料支撑机翼优化设计肖志鹏＊，赵群，徐吉峰（中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心，北京１０２２１１）摘要：基于遗传－敏度混合算法对复合材料支撑机翼开展考虑气动弹性约束的优化设计，并与常规机翼构型进行比较。在严重载荷状态下，以结构质量最小化为目标，以翼尖变形、屈曲稳定性和颤振速度为约束，设计复合材料机翼铺层和支撑结构参数，并研究不同支撑点位置对于优化设计结果的影响。结果表明，复合材料支撑机翼构型能大幅减少弯曲方向上的铺层材料，有明显的减重优势。支撑点位置对于结构质量、屈曲稳定性和扭转刚度分布有较大影响，支撑结构的屈曲破坏在复合材料支撑机翼的结构设计中要引起重视。关键词：复合材料；气动弹性约束；支撑机翼；屈曲；颤振；混合算法：ＴＢ３３０．１；Ｖ２１１．４７文献标志码：ＡＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｔｒｕｔ－ｂｒａｃｅｄｗｉｎｇｓｗｉｔｈａｅｒｏｅｌａｓｔｉｃｃｏｎｓｔｒａｉｎｔＸＩＡＯＺｈｉｐｅｎｇ＊，ＺＨＡＯＱｕｎ，ＸＵＪｉｆｅｎｇ（ＢｅｉｊｉｎｇＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣＯＭＡＣ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０２２１１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｔｒｕｔ－ｂｒａｃｅｄｗｉｎｇｓｗｉｔｈａｅｒｏｅｌａｓｔｉｃｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｗａｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｇｅｎｅｔｉｃ－ｇｒａｄｉｅｎｔｈｙｂｒｉｄａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ａｎｄａｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｓｔｒｕｔ－ｂｒａｃｅｄｗｉｎｇｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｗａｓａｌｓｏｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｔｈｅｏｂｊｅｃｔｉｖｅｗａｓｔｏｍｉｎｉｍｉｚｅｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｍａｓｓｓｕｂｊｅｃｔｔｏｔｈｅｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓｏｆｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｔｗｉｎｇｔｉｐ，ｂｕｃｋｌｉｎｇａｎｄｆｌｕｔｔｅｒｓｐｅｅｄ．Ｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｌａｙｕｐｓａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｓｔｒｕｔｗｅｒｅｄｅｓｉｇｎｅｄｉｎｔｈｅｃａｓｅｏｆｃｒｉｔｉｃａｌｌｏａｄｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｏｆｓｔｒｕｔｌｏｃａｔｉｏｎｓｏｎｏｐｔｉｍａｌｄｅｓｉｇｎｓｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｍａｔｅｒｉａｌｉｎｔｈｅｂｅｎｄｉｎｇｄｉｒｅｃｔｉｏｎｃａｎｂｅｄｒａｍａｔｉｃａｌｌｙｒｅｄｕｃｅｄｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｔｒｕｔ－ｂｒａｃｅｄｗｉｎｇ，ｗｈｉｃｈｈａｓａｎｏｂｖｉｏｕｓａｄｖａｎｔａｇｅｉｎｒｅｄｕｃｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｍａｓｓ．Ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｍａｓｓ，ｂｕｃｋｌｉｎｇａｎｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｏｒｓｉｏｎｓｔｉｆｆｎｅｓｓｃａｎｂｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙａｆｆｅｃｔｅｄｂｙｔｈｅｓｔｒｕｔｌｏｃａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｂｕｃｋｌｉｎｇｆａｉｌｕｒｅｏｆｓｔｒｕｔｓｈｏｕｌｄｂｅｔａｋｅｎｉｎｔｏａｃｃｏｕｎｔｉｎｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｄｅｓｉｇｎｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｔｒｕｔ－ｂｒａｃｅｄｗｉｎｇ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ；ａｅｒｏｅｌａｓｔｉｃｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ；ｓｔｒｕｔ－ｂｒａｃｅｄｗｉｎｇ；ｂｕｃｋｌｉｎｇ；ｆｌｕｔｔｅｒ；ｈｙｂｒｉｄａｌｇｏｒｉｔｈｍ复合材料的应用水平已经成为反映飞机结构先进性的一个重要标志，Ａ４００Ｍ、Ｂ７８７和Ａ３５０等机型上复合材料的大规模应用引领了复合材料在航空领域的再度“起飞”［１］。以气动弹性剪裁技---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---术为代表的针对复合材料结构并引入了气动弹性影响的多学科优化设计技术，能充...